CN108733178A - 基于工作负载的使用除热液的除热方法及系统 - Google Patents

Abstract

液体控制架构被设计成基于电子机架的IT部件的工作负载来控制液体流速，其为每个IT部件提供足够的冷却能力，节省了泵能量的总成本。冷却剂分配单元(CDU)被包括在每个电子机架中以将液体流泵送到电子机架的液体供应歧管。供应歧管上的每个出口使用柔性管道向每个IT部件(例如，服务器刀片的一个或多个GPU)提供除热液。液体除热系统利用每个IT部件的工作负载来驱动CDU的泵速度。另外，IT部件的温度而非返回液体温度被用作基线，以监测电子机架的温度，并根据需要改变控制逻辑(例如液体流速)。

Description

基于工作负载的使用除热液的除热方法及系统

技术领域

本发明的实施方式总体涉及数据中心。更具体地，本发明的实施方式涉及基于电子机架的信息技术(IT)部件的工作负载使用除热液去除由信息技术(IT)部件产生的热量。

背景技术

排热是计算机系统和数据中心设计的重要因素。诸如布置在数据中心内的服务器的IT部件的数量随着服务器性能的提高而稳步增加，从而增加了在服务器正常运行时所产生的热量。如果数据中心内使用的服务器运行的环境的温度允许随着时间增加，则数据中心内使用的服务器的可靠性降低。数据中心的功率的重要部分用于电子设备以服务器级别的热量管理。

计算的近来趋势表明了朝向更高的功率密度的趋势。随着数据中心内服务器的数量增加，大部分的功率被数据中心大量消耗以去除来自服务器内电子部件的热量。因为通过液体排热来实现相对较高的热容量和较高的能量效率是可能的，所以液体排热为较高功率计算机架提供了解决方案。

直接至芯片(Direct-to-chip)的液体冷却为诸如中央处理单元(CPU)芯片和通用处理单元(GPU)卡的功率密集型处理器提供了冷却解决方案。其具有的优点在于更好的热交换效率和更好的芯片冷却性能。此外，与传统的空气冷却解决方案相比，其可以提高服务器/机架的功率密度，并同时保持较低的功率利用效率(PUE)。

液体冷却的解决方案结构包括主回路和次回路。主回路为冷却剂分配单元(CDU)提供冷冻液体并将热液体返回。次回路使隔离的液体循环以冷却处理器芯片。CDU具有通过热交换器在两个回路之间进行热交换的功能，并且提供经过次回路内的泵的、次回路的液体流。

目前，CDU被设计成具有提供恒定流速的固定泵速度或通过次回路上的液体温差来控制。具有恒定速度的CDU泵缺乏提供可变液体流量的灵活性，并因此浪费系统中的泵送能量。具有温度差反馈控制的CDU节省了部分泵送能量，但是由于液体系统的缓慢动态响应以及液体流向每个GPU冷却板的潜在非均匀分布，该反馈逻辑不足以应对一个或多个GPU卡在极端工作负载下运行，但同时同一机架中的其它GPU在相对较低的工作负载下运行的极端条件。

发明内容

在本申请的一个方面中，提供了一种电子机架，其包括提供除热液的除热液歧管、多个服务器刀片和冷却剂分配单元(CDU)，其中服务器刀片分别包含在多个服务器插槽中，每个服务器刀片包括表示服务器刀片中的服务器的信息技术(IT)部件，其中，每个服务器刀片与除热液歧管联接以从除热液歧管接收较冷液体，以去除由信息技术部件产生的热量并且将携带从信息技术部件交换热量的较暖液体传输回除热液歧管；以及冷却剂分配单元(CDU)，冷却剂分配单元与除热液歧管和服务器刀片联接，其中，冷却剂分配单元用于接收表示服务器刀片的信息技术部件的工作负载的数据，并且基于服务器刀片的信息技术部件的工作负载来控制供应到除热液歧管的除热液的液体流速。

在本申请的另一方面中，提供了一种数据中心系统，其包括多个电子机架，其中，电子机架中的每个包括提供除热液的除热液歧管、多个服务器刀片和冷却剂分配单元(CDU)，其中服务器刀片分别包含在多个服务器插槽中，每个服务器刀片包括表示服务器刀片中的服务器的信息技术(IT)部件，其中，每个服务器刀片与除热液歧管联接以从除热液歧管接收较冷液体，以去除由信息技术部件产生的热量并且将携带从信息技术部件交换热量的较暖液体传输回除热液歧管；以及冷却剂分配单元与除热液歧管和服务器刀片联接，其中，冷却剂分配单元用于接收表示服务器刀片的信息技术部件的工作负载的数据，并且基于服务器刀片的信息技术部件的工作负载来控制供应到除热液歧管的除热液的液体流速。

在本申请的又一方面中，提供了一种用于从电子机架去除热量的机器实现的方法，方法包括：通过电子机架的冷却剂分配单元(CDU)接收表示多个服务器刀片的信息技术(IT)部件的工作负载的数据，其中，每个服务器刀片表示包含在电子机架中的多个服务器插槽的一个服务器插槽中的服务器；通过冷却剂分配单元基于服务器刀片的信息技术部件的工作负载，控制供应到电子机架的除热液歧管的除热液的液体流速；以及使用除热液去除由信息技术部件所产生的热量的至少一部分，其中，服务器刀片中的每个与除热液歧管联接以从除热液歧管接收较冷液体，以使用较冷液体去除由相应的信息技术部件所产生的热量的至少一部分，并且将携带从信息技术部件交换的热量的较暖液体传输回除热液歧管。

附图说明

本发明实施方式在附图的各图中以举例而非限制的方式示出，附图中的相同参考数字指示类似元件。

图1是示出根据本发明的一个实施方式的数据中心系统的框图。

图2是示出根据本发明的一个实施方式的电子机架的示例的框图。

图3是示出根据本发明的另一实施方式的电子机架的示例的框图。

图4是示出根据本发明的另一实施方式的电子机架的示例的框图。

图5是示出根据本发明的另一实施方式的电子机架的示例的框图。

图6是示出根据本发明的一个实施方式的电子机架的热管理过程的流程图。

图7是示出根据本发明的另一实施方式的电子机架的热管理过程的流程图。

具体实施方式

将参考以下所讨论的细节来描述本发明的各种实施方式和方面，附图将示出所述各种实施方式。下列描述和附图是对本发明的说明，而不应当解释为限制本发明。描述了许多特定细节以提供对本发明各种实施方式的全面理解。然而，在某些情况下，并未描述众所周知的或常规的细节以提供对本发明的实施方式的简洁讨论。

本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的提及意味着结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施方式中。短语“在一个实施方式中”在本说明书中各个地方的出现不必全部指同一实施方式。

根据一些实施方式，新颖的液体控制架构被设计成基于电子机架的IT部件的工作负载来控制液体流速。这种架构对于为每个IT部件提供足够的冷却能力并节约泵能量的总成本是至关重要的。在这种液体冷却架构中，每个电子机架包括CDU，其中CDU将液体流泵送到电子机架的液体供应歧管。供应歧管上的每个出口使用柔性管道和快速释放连接器向每个IT部件(例如，服务器刀片的一个或多个GPU)提供除热液。液体除热系统利用每个IT部件的工作负载来驱动CDU泵的速度。另外，IT部件的温度(而不是返回液体温度)被用作基线以监测电子机架的温度，并根据需要改变控制逻辑(例如液体流速)。

本发明的实施方式提供了使用GPU卡的工作负载以控制CDU的泵速的新解决方案，并且使用GPU卡的温度作为反馈来协助控制泵速。在这种电子机架设计中，GPU卡的工作负载(例如，计算节点的工作负载)由服务器通过CPU(例如，主节点或主机)进行分配，并因此在该解决方案中，CPU与泵控制器进行通信并向控制液体泵速度的泵控制器提供工作负载信息(例如，功率要求)。在这种情况下，由于在将任务或工作负载分配给GPU之前(例如，在任务分配之前的几秒钟)将工作负载传送给泵控制器，所以泵控制器可在GPU的功率因执行所分配的任务而导致增加之前通过修改液体流速来作出反应。这种配置可在GPU芯片提升之后降低任何温度过热的可能性。

根据本发明的一个方面，电子机架包括除热液歧管、多个服务器刀片和冷却剂分配单元(CDU)，其中多个服务器刀片分别容纳在多个服务器刀片插槽中。除热液歧管为每个服务器刀片提供除热液。每个服务器刀片用于接收来自除热液歧管的除热液，以使用除热液歧管去除由服务器刀片的IT部件所产生的热的至少一部分，并且将携带从IT部件热交换的热量的较暖液体传输回除热液歧管。CDU被配置成接收表示服务器刀片的IT部件的工作负载的数据，并且基于服务器刀片的IT部件的工作负载来控制供应至除热液歧管的除热液的液体流速。

在一个实施方式中，CDU包括热交换器、液体泵和泵控制器。热交换器是用于使较暖液体携带的热与外部除热系统所供应的外部较冷液体进行交换的液体-液体热交换器。液体泵配置成将较冷液体从热交换器泵送到除热液歧管中，并且将较暖液体从除热液歧管泵送到热交换器中。泵控制器配置成基于IT部件的工作负载来控制液体泵的速度以控制液体流速。

根据本发明另一方面，电子机架还包括具有机架管理控制器(RMC)和工作负载计算器或计算模块的机架管理单元(RMU)。RMC与服务器刀片中的每个联接以接收与IT部件的操作温度相关的温度信息。工作负载计算器与服务器刀片中的每个联接，以接收与相应的服务器刀片的工作负载相关的工作负载信息。工作负载计算器配置成计算将由服务器刀片引起的总工作负载。总工作负载信息然后被提供给RMC。然后，RMC配置成产生泵控制命令至CDU的泵控制器，以控制液体泵的速度，其继而控制供应到液歧管的除热液的液体流速。

另外，基于与IT部件的操作温度相关的温度信息(例如，CPU和/或GPU的操作温度)，RMC可周期性地指示泵控制器来调节液体泵的速度。例如，如果温度高于第一预定阈值(例如，上限)，则RMC可指示泵控制器增加液体泵的速度以增加除热液的液体流速。如果温度低于第二预定阈值(例如，下限)，则RMC可指示泵控制器降低液体泵的速度以节省由液体泵所消耗的能量。

根据本发明的另一方面，服务器刀片可包括一个或多个主机服务器刀片，并且每个主机服务器刀片与一个或多个计算服务器刀片相关联。主机服务器刀片表示具有一个或多个CPU的主机服务器或主机节点(例如，主服务器或主节点)。每个计算服务器刀片表示具有一个或多个GPU的计算节点。主机节点配置成为每个计算节点确定并分配任务，诸如数据处理任务。工作负载可由计算节点可在执行所分配的任务的同时所消耗的功率量(例如，以瓦特数)表示。在一个实施方式中，在将任务分配给计算节点之前，主机节点估计计算节点的工作负载，并将与工作负载有关的工作负载信息发送到工作负载计算器。作为响应，工作负载计算器配置成计算计算节点的总工作负载并且与CDU通信以配置液体泵来修改除热液的液体流速，以在除热液歧管中产生足够的冷却液体体积。之后，主机节点随后将任务分配给计算节点以执行任务，从而确保计算节点在适当的温度受控的操作环境中进行操作。

在执行数据处理任务的操作期间，主动监测计算节点的温度，并且根据需要动态地调节除热液的流速。也就是说，该过程包括两个阶段：1)在实际任务分配之前基于工作负载分配的初始液体流速调节阶段；以及2)在任务执行期间基于IT部件的实际温度的动态液体流速调节阶段。数据中心系统可包括电子机架的阵列，并且电子机架中的每个包括如上所述的液体除热系统。

图1是示出根据本发明的一个实施方式的数据中心系统的框图。在本示例中，图1示出了数据中心的至少一部分的俯视图。参照图1，根据一个实施方式，数据中心系统100包括IT部件、设备或仪器的多行电子机架101-102，例如向各种客户端提供数据服务的计算机服务器。在本实施方式中，数据中心系统100包括排列在行101和行102中的电子机架，诸如电子机架110A-110N。然而，可实现更多或更少行的电子机架。典型地，行101-102与彼此面对的前端和彼此背离的后端平行地对齐，从而在两者之间形成过道103，以允许管理人员在其中行走。然而，也可应用其它配置或排列。

在一个实施方式中，电子机架(例如，电子机架110A-110N)中的每个包括背板、多个服务器插槽和多个服务器刀片，其中，多个服务器刀片能够被插入到服务器插槽中以及从服务器插槽移出。每个服务器刀片包括代表计算机服务器的处理器(例如，CPU或GPU)、存储器和/或永久性存储装置(例如，硬盘)。背板布置在电子机架的后端上。背板包括除热液歧管组件，以从外部除热系统120提供除热液，从而去除来自服务器刀片的热。每个服务器刀片可插入到电子机架的前端的对应服务器插槽中以及从电子机架的前端的对应服务器插槽中移出。除热系统120可为具有主动制冷循环的冷却系统。替代地，除热系统120可包括，但不限于蒸发冷却、自由空气、对大热质量的排斥以及废热回收设计。

在一个实施方式中，行101-102中的电子机架中的每个包括除热液歧管、多个服务器刀片和冷却剂分配单元(CDU)，其中多个服务器刀片分别容纳在多个服务器刀片插槽中。除热液歧管为每个服务器刀片提供除热液。每个服务器刀片用于接收来自除热液歧管的除热液，以使用除热液歧管除去由服务器刀片的IT部件所产生的至少一部分热，并且将携带从IT部件热交换的热量的较暖液体传输回到除热液歧管。CDU被配置成接收表示服务器刀片的IT部件的工作负载的数据，并且基于服务器刀片的IT部件的工作负载来控制供应至除热液歧管的除热液的液体流速。

布置在每个电子机架的后端上的除热液歧管与液体供应管线132联接，以接收来自除热系统120的除热液。除热液用于从IT部件去除热量。得到的携带从IT部件交换的热量的较暖或较热液体经由供应管线131传输回到除热系统120。液体供应管线131-132被称为数据中心液体供应管线(例如，全局液体供应管线)，其向行101-102的电子机架中的所有电子机架供应除热液。

图2是示出根据本发明的一个实施方式的电子机架的侧视图的框图。电子机架200可代表图1的行101-102的任何电子机架，例如电子机架110A-110N。参照图2，在一个实施方式中，电子机架200包括CDU 201、RMU 202和被统称为服务器刀片203的一个或多个服务器刀片203A-203D。服务器刀片203可分别从电子机架200的前端204插入到服务器插槽的阵列中。应注意，虽然图2中仅示出了四个服务器刀片203A-203D，但是更多或更少的服务器刀片可保持在电子机架200内。还应注意，仅出于说明的目的示出了CDU 201、RMU 202和服务器刀片203的特定位置；也可实现CDU 201、RMU202和服务器刀片203的其它排列或配置。此外，布置在前端204上的前门和布置在后端205上的后门是可选的。在一些情况下，前端204和/或后端205上可没有门。

在一个实施方式中，CDU 201包括热交换器211、液体泵212和泵控制器210。热交换器211可为液体-液体热交换器。热交换器211包括具有第一对液体连接器的第一管，其中，第一对液体连接器与外部液体供应管线131-132联接以形成主回路，其中与外部液体供应管线131-132联接的连接器可布置或安装在电子机架200的后端205上。另外，热交换器211还包括具有第二对液体连接器的第二管，其中，第二对液体连接器与液体歧管225联接，液体歧管225可包括将冷却液供应到服务器刀片203的供应歧管以及将较暖液体返回到CDU201的返回歧管(未示出)。

服务器刀片203中的每个可包括一个或多个IT部件(例如，CPU、GPU、存储器和/或存储装置)。每个IT部件可执行数据处理任务，其中IT部件可包括软件，该软件安装在存储装置中、加载到存储器中并且由一个或多个处理器执行以执行数据处理任务。服务器刀片203可包括主机服务器(被称为主机节点)，主机服务器与一个或多个计算服务器(也被称为计算节点)联接。主机服务器(具有一个或多个CPU)通常在网络(例如，互联网)上与客户端对接以接收对于诸如存储服务的特定服务(例如，诸如备份和/或恢复的基于云的存储服务)的请求，从而执行应用程序以执行某些操作(例如，作为软件即服务(software-as-a-service)或SaaS平台的一部分的图像处理、深度数据学习算法或建模等)。响应于该请求，主机服务器将任务分配给由主机服务器管理的一个或多个计算服务器(具有一个或多个GPU)。计算服务器执行实际任务，这可能在操作期间产生热量。

电子机架200还包括RMU 202，RMU 202配置成提供并管理供应到服务器刀片203和CDU 201的电力。RMU 202可与供电单元(未示出)联接，以管理供电单元的功耗以及供电单元(例如，冷却风扇)的其它热管理。供电单元可包括必要的电路(例如，交流(AC)到直流(DC)或DC到DC电力转换器、电池、变压器或调节器等)，以将电力提供给电子机架200的剩余部件。

在一个实施方式中，RMU 202包括工作负载计算器或计算模块221和RMC 222。工作负载计算器221与服务器刀片203中的至少一些联接，以接收表示服务器刀片的工作负载的工作负载信息并计算服务器刀片的总工作负载。基于总工作负载，RMC 222配置成向CDU201的泵控制器210发送信号或数据，其中信号或数据指示服务器刀片203所需的工作负载。基于服务器刀片203的工作负载，泵控制器210控制液体泵212的速度，转而控制供应到液体歧管的待被分配到服务器刀片203中的至少一些的除热液的液体流速。

具体地，根据一个实施方式，工作负载计算器221与主机服务器中的每个联接，以从将任务分配给一个或多个计算服务器的主机服务器接收工作负载信息。工作负载信息可包括指示计算服务器在执行任务的同时可能消耗的功率(例如瓦特数)的信息。在一个实施方式中，主机服务器在将任务分配给计算服务器之前将工作负载信息传送给工作负载计算器221，以使得在计算服务器的温度上升之前调节液体流速。

另外，根据另一实施方式，RMC 222还至少与计算服务器联接，以周期性地或持续地监测计算服务器的操作温度，并且基于操作温度进一步动态地调节除热液的液体流速。计算服务器中的每个可包括热传感器，以感测计算服务器的一个或多个处理器的操作温度。热传感器可直接附接到处理器的本体或直接附接到与处理器附接的散热器。因此，测量出的温度直接表示处理器的温度，而不是服务器周围的操作环境的环境温度。除热液的液体流速基于处理器的温度(而不是环境温度或返回液体的温度)来进行调节。

图3是示出根据本发明的另一实施方式的电子机架的示例的框图。参照图3，电子机架300包括多个服务器203A-203F，并且服务器203A-203F中的每个可插入到电子机架300的服务器插槽中的一个中。在本示例中，服务器203A、203C和203E被实现为主机服务器，而服务器203B、203D和203F为分别与服务器203A、203C和203E联接的计算服务器。服务器203A、203C和203E分配待由服务器203B、203D和203F执行的任务。因此，大部分热量将由服务器203B、203D和203F的处理器产生。

在本示例中，对于处理器中的每个，服务器203B、203D和203F的GPU可附接到液体冷却板，其中，液体冷却板去除由处理器产生的热量的至少一部分。典型地，液体冷却板与散热器集成或附接到散热器，其中，液体冷却板包括嵌入或附接在其中的液体分配通道，以允许冷却液在其中流动以交换由处理器产生并由散热器携带的热。液体分配通道随后与液体供应歧管225A和液体返回歧管225B联接。

CDU 201包括热交换器211，热交换器211与外部液体供应管线132和液体返回管线131联接以形成主回路。热交换器211进一步与液体泵212、液体供应歧管225A和液体返回歧管225B联接以形成次回路。液体泵212由泵控制器210控制。在一个实施方式中，泵控制器210基于至少与计算服务器203B、203D和203F相关联的工作负载来控制液体泵212的速度。可由工作负载计算器(未示出)基于服务器203B、203D和203F的所估计的工作负载来计算服务器203B、203D和203F的工作负载。服务器203B、203D和203F的工作负载可分别由主机服务器203A、203C和203E来估计。

另外，泵控制器210基于服务器203B、203D和203F的温度，尤其是基于服务器203B、203D和203F的GPU的温度，进一步控制和调节液体泵212的速度。可使用诸如与处理器或其散热器或液体冷却板附接的恒温器的温度传感器来感测和监测处理器的温度。因此，在这种配置中，液体泵212能够向服务器203B、203D和203F的处理器提供可变的冷却能力。基于工作负载对液体泵212的速度的控制可提供处理器的精确温度控制。

图4是示出根据本发明的另一实施方式的电子机架的示例的框图。参考图4，在本实施方式中，RMC 222与计算服务器203B、203D和203F的基板管理控制器(BMC)411-413联接，以获得计算服务器203B、203D和203F内的处理器的操作温度信息。BMC配置成管理和监测相同服务器刀片上的处理器的操作，该操作包括感测和监测处理器的操作温度。另外，工作负载计算器221与主机服务器203A、203C和203E中的每个联接，以经由可选的开关401获得工作负载信息。如上所述，主机服务器203A、203C和203E中的每个包括功率管理模块(未示出)，功率管理模块可为由CPU执行的一软件模块。功率管理模块可根据待分配的任务来估计计算服务器刀片所消耗的潜在功率。

功率管理模块估计计算服务器执行待分配的任务所需的功率和时间。与所需功率相关的信息随后被传输到工作负载计算器221。作为响应，工作负载计算器221计算工作负载的最大功率和时间，并将工作负载信息发送到RMC 222。RMC 222继而将命令发送到泵控制器210，以控制CDU 201的液体泵212的速度。

另外，RMC 222从它们各自的BMC 411-413接收服务器203B、203D和203F的处理器温度信息。RMC 222随后将必要的信号发送到泵控制器210，以基于服务器203B、203D和203F的处理器的操作温度来调节液体泵212的速度。泵控制器210随后将控制信号施加到液体泵以控制电子机架的液体歧管中的液体流速。例如，如果温度高于第一预定阈值(例如，上限)，则RMC可指示泵控制器增加液体泵的速度以增加除热液的速度。如果温度低于第二预定阈值(例如，下限)，则RMC可指示泵控制器降低液体泵的速度以减少液体泵的能量消耗。

图5是示出根据本发明的替代性实施方式的电子机架的示例的框图。参照图5，在本实施方式中，RMC 222与服务器203A-203F中的每个联接，以从服务器203A-203F获得工作负载信息和温度信息两者。在本示例中，RMC 222可包括工作负载计算器221的功能，或者替代地，工作负载计算器221可集成或包括在RMC 222内。

图6是示出根据本发明的一个实施方式的电子机架的热管理过程的流程图。处理600可以通过处理逻辑来执行，该处理逻辑可以包括软件、硬件或其组合。参照图6，在操作601中，处理逻辑接收表示包含在电子机架的服务器插槽中的一个或多个服务器的一个或多个IT部件的工作负载的数据。在操作601中，处理逻辑基于IT部件的工作负载，控制供应到电子机架的液体歧管的除热液的液体流速。在操作603中，处理逻辑使用通过液体歧管供应的除热液来去除由IT部件所产生的热量的至少一部分。服务器中的每个接收来自液体歧管的较冷液体、去除相应的IT部件的热量的至少一部分、并且将较暖液体返回到携带从IT部件交换的热量的液体歧管。

图7是示出根据本发明的另一实施方式的电子机架的热管理过程的流程图。处理700可以通过可包括软件、硬件或其组合的处理逻辑来执行。参照图7，在操作701中，CDU的液体泵的速度设定为初始速度。在操作702中，处理逻辑与主机服务器中的每个通信以获得关于与其相关联的计算服务器的工作负载的工作负载信息。在操作703中，处理逻辑估计计算服务器将可能消耗的最大工作负载(例如，所需功率)。

应注意，不同的计算服务器可能具有不同的工作负载。在一个实施方式中，处理逻辑选择所有之中具有最高工作负载的计算服务器的工作负载，并且将所选择的工作负载与电子机架中的多个计算服务器相乘，以确定待由电子机架的全部计算服务器所引起的最大工作负载。这种方案可确保冷却液体流速足以涵盖计算服务器的工作负载方面的最坏情况。

在操作704中，工作负载信息传输到RMC，并且RMC检查工作负载以确定当前泵速是否与估计的工作负载匹配。换言之，RMC确定基于当前泵速所产生的液体流速是否足以冷却由处理器的估计工作负载所产生的热量。如果需要修改液体泵的泵速，则在操作705中，处理逻辑指示泵控制器基于估计的工作负载来修改液体泵的速度。在液体泵的泵速已被调节之后或者如果不需要调节液体流速，则在操作706中，与工作负载相关的任务随后被分配到计算服务器。因此，液体流速在实际任务分配之前被调节，以确保在操作温度升高之前存在足够的冷却液体流动。

在操作707中，处理逻辑从计算服务器中的每个接收表示相应的计算服务器的操作温度的温度信息。在操作708中，处理逻辑基于温度确定是否需要调节液体泵的泵速。在一个实施方式中，处理逻辑从所有计算服务器收集的温度中选择最高温度，并将最高温度与特定阈值进行比较。如果最高温度高于第一预定阈值或者替代地低于第二预定阈值，则在操作709中，调节液体泵的速度。例如，如果温度高于第一预定阈值，则可增加液体泵的速度。如果温度低于第二预定阈值，则可降低液体泵的速度，例如以减少液体泵所消耗的能量。在操作710中，处理逻辑确定是否存在待分配的新的工作负载，如果是，则可重复执行上述操作。

应注意，上述除热技术可应用于各种不同类型的数据中心，例如传统的托管数据中心和绿地数据中心。托管数据中心为这样一种数据中心，其中设备、空间和带宽可用于向零售客户出租。托管设施为其它公司的服务器、存储装置和网络设备提供空间、电力、冷却和物理安全，并以最小的成本和复杂性将它们连接到各种电信和网络服务提供商。绿地数据中心是指在以前不存在的地方构建和配置的数据中心。上述技术也可应用于性能优化的数据中心(POD)或便携式按需或集装数据中心，或者与性能优化的数据中心(POD)或便携式按需或集装数据中心一同工作，其中，服务器机架被安置在一个或多个单独的容纳装置、模块化房间或模块化壳体中。

前述附图中所描绘的过程或方法可以由处理逻辑来执行，所述处理逻辑包括硬件(例如，电路、专用逻辑等)、软件(例如，体现在非暂时性计算机可读介质上)或两者的组合。尽管所述过程或方法在上文是依据一些顺序操作来描述的，但是应当了解，所述操作中的一些可以按不同的顺序执行。此外，一些操作可以并行地执行而不是顺序地执行。

在以上的说明书中，已经参考本发明的具体示例性实施方式对本发明的实施方式进行了描述。将显而易见的是，在不脱离所附权利要求书中阐述的本发明的更宽泛精神和范围的情况下，可以对本发明作出各种修改。因此，应当在说明性意义而不是限制性意义上来理解本说明书和附图。

Claims (24)

1.电子机架，包括：

除热液歧管，提供除热液；

多个服务器刀片，分别包含在多个服务器插槽中，每个服务器刀片包括表示所述服务器刀片中的服务器的信息技术(IT)部件，其中，每个所述服务器刀片与所述除热液歧管联接以从所述除热液歧管接收较冷液体，以去除由所述信息技术部件产生的热量并且将携带从所述信息技术部件交换所述热量的较暖液体传输回所述除热液歧管；以及

冷却剂分配单元(CDU)，所述冷却剂分配单元与所述除热液歧管和所述服务器刀片联接，其中，所述冷却剂分配单元用于接收表示所述服务器刀片的所述信息技术部件的工作负载的数据，并且基于所述服务器刀片的所述信息技术部件的所述工作负载来控制供应到所述除热液歧管的所述除热液的液体流速。

2.如权利要求1所述的电子机架，其中，所述冷却剂分配单元包括：

热交换器，用于使通过所述较暖液体携带的热量与通过外部除热系统供应的外部较冷液体进行交换；

液体泵，将所述较冷液体泵送到所述除热液歧管中；以及

泵控制器，所述泵控制器与所述液体泵联接，其中，所述泵控制器基于所述信息技术部件的所述工作负载来控制所述液体泵，以控制所述液体流速。

3.如权利要求2所述的电子机架，还包括：

工作负载计算模块，所述工作负载计算模块与所述服务器刀片中的每个联接，以从每个服务器刀片接收工作负载信息，其中，所述工作负载计算模块配置成计算所述服务器刀片的总工作负载，并且将表示所述总工作负载的信号传输到所述泵控制器以允许所述泵控制器控制所述液体泵。

4.如权利要求3所述的电子机架，还包括：

机架管理控制器(RMC)，所述机架管理控制器与所述服务器刀片中的每个服务器刀片和所述工作负载计算模块联接，其中，所述机架管理控制器配置成响应于从所述工作负载计算模块接收到的表示所述总工作负载的所述信号来控制所述冷却剂分配单元的所述泵控制器。

5.如权利要求4所述的电子机架，其中，所述机架管理控制器还配置成从所述服务器刀片中的每个接收表示所述服务器刀片的操作温度的温度信息，以及

其中，所述机架管理控制器还配置成基于所述服务器刀片的所述操作温度来控制所述液体泵以调节所述液体流速。

6.如权利要求4所述的电子机架，其中，每个服务器刀片包括主机节点，所述主机节点具有一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个计算节点，每个计算节点具有一个或多个通用处理单元(GPU)，以及其中，所述主机节点分配待由所述计算节点执行的任务。

7.如权利要求6所述的电子机架，其中，所述主机节点基于待分配的所述任务来估计所述计算节点的工作负载，并在将所述任务分配到所述计算节点之前将所述工作负载信息传输到所述工作负载计算模块，以使得所述泵控制器能够基于所述工作负载控制所述液体泵，从而在所述计算节点执行所述任务之前调节所述液体流速。

8.如权利要求6所述的电子机架，其中，所述计算节点中的每个与所述机架管理控制器联接，以向所述机架管理控制器提供温度信息。

9.数据中心系统，包括：

多个电子机架，其中，所述电子机架中的每个包括：

除热液歧管，提供除热液；

多个服务器刀片，分别包含在多个服务器插槽中，每个服务器刀片包括表示所述服务器刀片中的服务器的信息技术(IT)部件，其中，每个所述服务器刀片与所述除热液歧管联接以从所述除热液歧管接收较冷液体，以去除由所述信息技术部件产生的热量并且将携带从所述信息技术部件交换所述热量的较暖液体传输回所述除热液歧管；以及

冷却剂分配单元(CDU)，所述冷却剂分配单元与所述除热液歧管和所述服务器刀片联接，其中，所述冷却剂分配单元用于接收表示所述服务器刀片的所述信息技术部件的工作负载的数据，并且基于所述服务器刀片的所述信息技术部件的工作负载来控制供应到所述除热液歧管的所述除热液的液体流速。

10.如权利要求9所述的数据中心系统，其中，所述冷却剂分配单元包括：

热交换器，用于使通过所述较暖液体携带的热量与通过外部除热系统供应的外部较冷液体进行交换；

液体泵，将所述较冷液体泵送到所述除热液歧管中；以及

泵控制器，所述泵控制器与所述液体泵联接，其中，所述泵控制器基于所述信息技术部件的所述工作负载来控制所述液体泵，以控制所述液体流速。

11.如权利要求10所述的数据中心系统，其中，每个电子机架还包括：

工作负载计算模块，所述工作负载计算模块与所述服务器刀片中的每个联接，以从每个服务器刀片接收工作负载信息，其中，所述工作负载计算模块配置成计算所述服务器刀片的总工作负载，并且将表示所述总工作负载的信号传输到所述泵控制器以允许所述泵控制器控制所述液体泵。

12.如权利要求11所述的数据中心系统，其中，每个电子机架还包括：

机架管理控制器(RMC)，所述机架管理控制器与所述服务器刀片中的每个服务器刀片和所述工作负载计算模块联接，其中，所述机架管理控制器配置成响应于从所述工作负载计算模块接收到的表示所述总工作负载的所述信号来控制所述冷却剂分配单元的所述泵控制器。

13.如权利要求12所述的数据中心系统，其中，所述机架管理控制器还配置成从所述服务器刀片中的每个接收表示所述服务器刀片的操作温度的温度信息，以及

其中，所述机架管理控制器还配置成基于所述服务器刀片的所述操作温度来控制所述液体泵以调节所述液体流速。

14.如权利要求12所述的数据中心系统，其中，每个服务器刀片包括主机节点，所述主机节点具有一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个计算节点，每个计算节点具有一个或多个通用处理单元(GPU)，以及其中，所述主机节点分配待由所述计算节点执行的任务。

15.如权利要求14所述的数据中心系统，其中，所述主机节点基于待分配的所述任务来估计所述计算节点的工作负载，并在将所述任务分配到所述计算节点之前将所述工作负载信息传输到所述工作负载计算模块，以使得所述泵控制器能够基于所述工作负载控制所述液体泵，从而在所述计算节点执行所述任务之前调节所述液体流速。

16.如权利要求14所述的数据中心系统，其中，所述计算节点中的每个与所述机架管理控制器联接，以向所述机架管理控制器提供温度信息。

17.用于从电子机架去除热量的机器实现的方法，所述方法包括：

通过电子机架的冷却剂分配单元(CDU)接收表示多个服务器刀片的信息技术(IT)部件的工作负载的数据，其中，每个服务器刀片表示包含在所述电子机架中的多个服务器插槽的一个服务器插槽中的服务器；

通过所述冷却剂分配单元基于所述服务器刀片的所述信息技术部件的所述工作负载，控制供应到所述电子机架的除热液歧管的除热液的液体流速；以及

使用所述除热液去除由所述信息技术部件所产生的热量的至少一部分，其中，所述服务器刀片中的每个与所述除热液歧管联接以从所述除热液歧管接收较冷液体，以使用所述较冷液体去除由相应的所述信息技术部件所产生的热量的至少一部分，并且将携带从所述信息技术部件交换的所述热量的较暖液体传输回所述除热液歧管。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述冷却剂分配单元包括：

热交换器，用于使通过所述较暖液体携带的热量与通过外部除热系统供应的外部较冷液体进行交换；

液体泵，将所述较冷液体泵送到所述除热液歧管中；以及

泵控制器，所述泵控制器与所述液体泵联接，其中，所述泵控制器基于所述信息技术部件的所述工作负载来控制所述液体泵，以控制所述液体流速。

19.如权利要求18所述的方法，还包括以下步骤：

通过与所述服务器刀片中的每个联接的工作负载计算模块从每个服务器刀片接收工作负载信息；

通过所述工作负载计算模块计算所述服务器刀片的总工作负载；以及

将表示所述总工作负载的信号传输到所述泵控制器，以允许所述泵控制器控制所述液体泵。

20.如权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：

响应于从所述工作负载计算模块接收到的表示所述总工作负载的所述信号，通过与所述服务器刀片中的每个服务器刀片以及所述工作负载计算模块联接的机架管理控制器(RMC)控制所述冷却剂分配单元的所述泵控制器。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述机架管理控制器还配置成从所述服务器刀片中的每个接收表示所述服务器刀片的操作温度的温度信息，以及

其中，所述机架管理控制器还配置成基于所述服务器刀片的所述操作温度来控制所述液体泵以调节所述液体流速。

22.如权利要求20所述的方法，其中，每个服务器刀片包括主机节点，所述主机节点具有一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个计算节点，每个计算节点具有一个或多个通用处理单元(GPU)，以及其中，所述主机节点分配待由所述计算节点执行的任务。

23.如权利要求22所述的方法，其中，所述主机节点基于待分配的所述任务来估计所述计算节点的工作负载，并在将所述任务分配到所述计算节点之前将所述工作负载信息传输到所述工作负载计算模块，以使得所述泵控制器能够基于所述工作负载控制所述液体泵，从而在所述计算节点执行所述任务之前调节所述液体流速。

24.如权利要求22所述的方法，其中，所述计算节点中的每个与所述机架管理控制器联接，以向所述机架管理控制器提供温度信息。